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NASA航天器撞击,改变小行星运行轨道及形状

2024年3月18日9:07 未解之谜网

    小行星双卫一在2022年9月26日进行的双小行星改道测试中被撞击。此为撞击前所拍摄的图片。(NASA/Johns Hopkins APL)

    美国国家航空航天局(NASA)的研究发现,小行星双卫一(Dimorphos)经过撞击后,不但运行轨道缩短,连形状也发生改变。因此,针对可能撞击地球的小行星,人们可能可以采取这种方法来使其改道。

    NASA在3月19日发布的新闻稿中表示,该局于2022年9月26日进行双小行星改道测试(Double Asteroid Redirection Test,DART),以太空探测器故意撞击直径170米的双卫一。

    双卫一是近地天体双生星(Didymos)的一颗小行星卫星,以11小时55分的周期环绕双生星。双生星也是一颗小行星,但体积比双卫一还大。

    这项发表在《行星科学杂志》(Planetary Science Journal)上的研究指出,本次的撞击不但改变双卫一的轨道,也使它的形状发生变化。

    该研究显示,如果有危险的小行星朝向地球飞来,人们可能可以使用动能撞击器让它改道,进而消除危险。

    主导这项研究的科学家、NASA的喷射推进实验室(Jet Propulsion Laboratory)导航工程师奈都(Shantanu Naidu)说,双卫一经撞击后,它的轨道不再是圆形,而且轨道周期缩短了33分15秒。它的形状也从相对对称的扁椭球体变成三轴椭圆体,有点像椭圆形的西瓜。

    太空探测器撞击双卫一前所拍下的最后画面。(NASA/Johns Hopkins APL)

    奈都的团队使用其电脑模型中的三个资料来源推断双卫一在被撞击时会发生什么事。第一个是以撞击用的太空探测器来拍摄双卫一,再经由NASA的深空网络(Deep Space Network,DSN)将画面传回地球。

    这些近距离画面能帮助研究人员判断在双卫一被撞击之前,它和双生星之间的距离,以及这两个小行星的大小。

    第二个资料来源是DSN的金石太阳系雷达(Goldstone Solar System Radar)。它位于加州巴斯托(Barstow)附近,能精确量测双卫一被撞击后的位置与它相对于双生星的速度。这有助于研究人员断定,双卫一受撞击的效果大幅超过预期。

    第三个资料来源是世界各地的地面望远镜,它们能量测这两个小行星的光变曲线(light curve),或它们的表面如何随时间反射阳光。藉由比较撞击前后的光变曲线,研究人员能了解撞击如何改变双卫一的运动。

    NASA太阳系小天体首席科学家史泰特勒(Tom Statler)说:“DART不但让我们看到小行星改道技术的道路,也展现了小行星是什么以及它们如何表现的基本认知。”

    欧洲太空总署(European Space Agency)的赫拉(Hera)太空任务将于2024年10月展开。届时,这个太空探测器将发射升空并飞往双卫一和双生星,以详细调查并证实双卫一的形状如何改变。

    DART由位于马里兰州的约翰霍普金斯大学应用物理实验室(Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory)所设计、建造和操作。它是人类史上第一个故意撞击天体的太空任务。

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